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關(guān)于永磁同步電機的特點和應(yīng)用
發(fā)布時間:2014/12/2 閱讀:2895

  目前節(jié)能改造中,很多企業(yè)考慮使用永磁電機,準(zhǔn)確的講,應(yīng)該叫異步起動同步運轉(zhuǎn)的永磁電機。這種電機,使用中可以同尺寸代替原來的Y,Y2,Y3等電機。減少了更換過程的麻煩。與普通電機相比,永磁電機有其自己的特點。

1、轉(zhuǎn)速恒定,為同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速較普通電機稍高,比如普通電機4極轉(zhuǎn)速為1400n/min多轉(zhuǎn),永磁同步電機轉(zhuǎn)速就是1500n/min.其他轉(zhuǎn)速電機,大致如此。

2、功率因數(shù)高。永磁電機在正常運轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和定子磁場轉(zhuǎn)速一致,轉(zhuǎn)子鼠籠條上沒有電流,定子上感應(yīng)電流減小,因此功率因數(shù)高?梢酝ㄟ^合理的設(shè)計,可使其工作在滯后功率因數(shù)、單位功率因數(shù)和超前功率因數(shù)。一般滯后功率因數(shù)都可以達到和超過0.95,大量使用永磁電機,可以省去無功功率補償器等設(shè)備。

3、效率高,特別是運行效率高。永磁電機正常運轉(zhuǎn)時,由于轉(zhuǎn)子上有永磁體--釹鐵硼磁鋼,靠永磁體的磁場就可以保證電機的正常運轉(zhuǎn),因此轉(zhuǎn)子鼠籠條沒有電流,也就沒有繞組損耗。轉(zhuǎn)子鐵耗也沒有,因此效率較普通電機高的多。目前,永磁同步電機一般設(shè)計很容易達到GB/T18613-2012版規(guī)定的2級能效,甚至達到1級指標(biāo);而普通電機,設(shè)計達到相應(yīng)的性能就比較麻煩,這在小功率電機中表現(xiàn)的尤為明顯。

4、具有較寬的經(jīng)濟運行范圍。普通電機的經(jīng)濟運行范圍一般為額定負(fù)載的60~100%,低于60%的負(fù)載時,電機的效率和功率因數(shù)曲線下降很快,運行效率和功率因數(shù)很低。而永磁電機的經(jīng)濟運行范圍遠(yuǎn)比普通電機寬,不僅在額定負(fù)載時效率很高,而且在25~120%額定負(fù)載的范圍內(nèi)都有較高的效率,效率曲線比較平滑,變化不大。電機效率基本不低于額定效率的80%。而普通電機在35%額定負(fù)載附近效率迅速下降,能低至30~40%。永磁電機在25%的負(fù)載時,功率因數(shù)也可以達到0.9以上,越輕載功率因數(shù)越高;而普通電機從額定負(fù)載時的0.85左右迅速下降到0.5以下。

5、體積小,重量輕。由于永磁電機轉(zhuǎn)子上應(yīng)用了稀土永磁材料,損耗低,效率和功率因數(shù)高,達到同樣的功率,在保證效率和功率因數(shù)的基礎(chǔ)上,體積可以做的比普通電機小,重量可以輕。這在一些要求小機座號,做大功率的場合,具有普通電機不可比擬的優(yōu)勢。

6、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)高。普通電機堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)一般是額定轉(zhuǎn)矩1.6~2.3倍,而永磁電機的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般可達2.4倍以上,有些規(guī)格甚至可達到3.5倍以上。有些場合稱異步起動永磁電機為“高效高起動轉(zhuǎn)矩永磁同步電機”,在一些設(shè)備上如石油抽油機,此性能發(fā)揮了不錯的效果。原來采用普通電機的設(shè)備,起動轉(zhuǎn)矩要求高的情況下,很多采用高滑差電機,但效率很低;再者就是增大容量,以增大起動轉(zhuǎn)矩,但實際運行時,負(fù)載率很低,效率和功率因數(shù)都很低,造成設(shè)施和能源的浪費。而使用永磁電機,達到同樣的轉(zhuǎn)矩,就可以適當(dāng)?shù)臏p小電機容量,永磁電機功率因數(shù)和效率都較高,節(jié)能效果就很明顯。

7、可以實現(xiàn)低速高效率。普通電機10極以上的電機很少,不是技術(shù)上達不到,而是轉(zhuǎn)速越低,效率做不高,而且機座號做的很大,功率很小,這在以前被認(rèn)為劃不來的事。而永磁電機可以把極數(shù)做的很高,異步起動永磁電機有24極的,甚至32極。轉(zhuǎn)速做的很低,可以對一些設(shè)備采用直驅(qū),省去減速設(shè)施,從節(jié)能的角度來講,這樣可以提高效率。而且永磁電機因為轉(zhuǎn)子損耗小,雖然極數(shù)高,效率也可以做的很高,節(jié)能前景很好。

8、永磁電機成本高,加工工藝復(fù)雜。由于使用了高性能的稀土永磁材料釹鐵硼,所以制造成本較高。永磁體放置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部,設(shè)計和安裝工藝復(fù)雜,也增加了制造成本。

9、永磁電機的起動有自己的特點。永磁電機不可以采用如星--三角等降壓起動方式,因為普通永磁電機(380V,50HZ),在電壓降低到330V時,起動困難,轉(zhuǎn)子抖動厲害。小功率的永磁電機一般采用直接起動的方式。大功率的永磁電機,在變壓器容量足夠大的情況下,而且對設(shè)備機械沖擊要求不嚴(yán)的情況下也可以直接起動。否則,建議采用變頻器驅(qū)動的軟起動方式。關(guān)于純軟啟動器對永磁電機的起動,目前正在研究中。